KR101398815B1 - 지지보강재를 이용한 강합성보 및 이를 이용한 구조물 시공방법 - Google Patents

지지보강재를 이용한 강합성보 및 이를 이용한 구조물 시공방법 Download PDF

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Abstract

강합성보를 기둥구조물에 설치함에 있어서 단면 강성을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 지지보강재를 이용한 강합성보 및 이를 이용한 구조물 시공방법이 개시되며 상기 강합성보는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하는 I형 강재빔의 복부 하부와 하부플랜지를 감싸도록 형성된 하부케이싱콘크리트; 상기 하부케이싱콘크리트 내부에 길이방향으로 연장되어 하부케이싱콘크리트에 긴장력이 도입되도록 설치된 긴장재; 상기 하부케이싱콘크리트 상면으로부터 상방으로 연장된 스트럽철근을 포함하는 내부철근; 상기 하부케이싱콘크리트 양 측방 상면에 고정 설치된 양 지지보강재;를 포함하도록 구성된다.

Description

지지보강재를 이용한 강합성보 및 이를 이용한 구조물 시공방법{COMPOSITE BEAM WITH REINFORCED SUPPORT MEMBER AND THE BUILDING CONSTRUCTION METHOD THEREWITH}
본 발명은 지지보강재를 이용한 강합성보 및 이를 이용한 구조물 시공방법에 대한 것이다. 더욱 구체적으로 I형 강재빔과 하부케이싱콘크리트를 포함하는 강합성보를 기둥구조물에 설치함에 있어서 단면 강성을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 지지보강재를 이용한 강합성보 및 이를 이용한 구조물 시공방법에 관한 것이다.
도 1a는 기둥구조물에 합성보(20)를 설치하고 데크플레이트(10)를 이용하여 바닥판을 시공하는 예를 단면도로 도시한 것이다.
먼저 상기 합성보(20)는 건축구조물에 사용되는 I형 강재와 콘크리트를 합성시킨 빔인데, I형 강재(23)의 하부에 위치한 하부콘크리트(25)가 형성되어 있으며 이러한 하부콘크리트(25)는 중앙부에 길이방향으로 연장되며 상부가 개방된 중앙홈부가 형성된 구체 콘크리트로 형성되어 있다.
이러한 중앙홈부 저면에 I형 강재(23)의 하부플랜지가 매립되어 설치되어 있음을 알 수 있다.
이러한 하부콘크리트(25)에는 길이방향으로 연장되도록 설치된 하부철근(24)이 내부에 배근되어 있으며, 하부철근(24)을 감싸 상부가 하부콘크리트(25) 상면 상방으로 돌출되어 상방 연장되는 U형 형태의 스트럽철근(22)이 배치되고 있음을 알 수 있다.
이때 합성보의 상부철근(21, 압축철근)은 스트럽철근(22)의 상단에 철선 등을 통하여 하부철근(22)과 같은 방향으로 배치되어 있음을 알 수 있다.
이로서 건축구조물의 골조를 구성하는 기둥구조물(미도시)을 먼저 설치하고, 이러한 기둥구조물에 위에서 살펴본 상부철근(21)이 배치되는 합성보(20)를 연결 설치하게 된다.
이와 같이 최종 기둥구조물과 합성보(20)를 설치하게 되면, 보와 보 사이에는 바닥판(40)을 시공하기 위한 데크플레이트(10)를 설치하게 된다.
즉, 합성보(20)의 하부콘크리트(25)의 측면 상단에 데크플레이트(10)의 저판(11)이 얹어지도록 데크플레이트(10)가 설치되고 있음을 알 수 있다.
이와 같이 데크플레이트(10)가 설치된 이후에는 상부에 바닥판콘크리트를 타설하여 바닥판(40,슬래브)을 형성시켜 최종 기둥구조물, 보 및 바닥판의 형성이 완성될 수 있음을 알 수 있다.
하지만 이러한 종래 합성보(20)는 그 하부콘크리트(25) 단면이 커질수록 합성보(20)의 자중이 커질 수밖에 없고 이로서 보다 장지간의 합성보로 사용하기에는 한계가 있을 수밖에 없었다.
나아가 도 1b는 기둥구조물에 합성보를 설치하고 데크플레이트를 이용하여 바닥판을 시공함에 있어 사용되는 합성보(30)의 다른 예를 사시도로 도시한 것이다.
이러한 합성보(30)는 연장길이(L1)를 가진 상부플랜지가 양 단부에 형성된 비대칭 I형 강재빔(31)을 이용하여 기둥구조물과의 연결수단으로 이용하고, 비대칭 I형 강재빔(31)의 하부플랜지(32)의 양 측방 상면에 수직측판(50)을 설치하여 바닥판콘크리트(34)를 지지보강재(50) 사이의 내측공간(S)에 타설될 수 있도록 하고, 특히 바닥판과 합성보(30)를 레티스근(40)에 의하여 서로 일체화시키게 된다.
이때 상기 내측공간(S)에는 합성보(30)의 길이방향으로 긴장재(40)를 배치하여 충진된 콘크리트에 프리스트레스가 도입되도록 하고, 레티스근(40)과 내부철근도 배근시키게 된다.
하지만 이러한 합성보(30)는 수직측판(50)을 비대칭 I형 강재빔(31)의 하부플랜지 상면에 설치하기 때문에 비대칭 I형 강재빔(31)의 하부플랜지의 폭과 길이를 일정한도 이상 확보해야 하는 등 비대칭 I형 강재빔(31) 제작에 있어 제한이 따를 수 있고 경제성이 떨어질 수 있어 개선의 여지가 있었다.
이에 본 발명은 강합성보를 보다 경제적으로 제작하고 이를 기둥구조물에 설치하여 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(일발향 프리캐스트 슬래브)에 의한 바닥판을 시공할 수 있도록 형성된 지지보강재를 이용한 강합성보 및 이를 이용한 구조물 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
첫째, 강합성보는 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하는 I형 단면으로 형성된 I형 강재빔을 이용하도록 하고, 상기 하부플랜지와 복부 하부 주위를 감싸도록 형성되는 하부케이싱콘크리트를 형성시키되 상기 하부케이싱콘크리트 내부에는 길이방향으로 연장된 긴장재를 이용하여 긴장력이 도입된 것을 이용하게 된다.
이때 I형 강재빔의 단부는 기둥구조물과의 연결을 위하여 하부케이싱콘크리트 양 단부면으로부터 돌출되도록 형성시키게 된다.
나아가 I형 강재빔의 하부플랜지는 상부플랜지 폭보다 작게 형성시켜 하부케이싱콘크리트 내부에 긴장재 및 내부철근 배근이 용이하도록 형성시킨 것을 이용하게 된다.
이때 상기 I형 강재빔은 하부케이싱콘크리트로부터 돌출된 양 단부의 상부 및 하부플랜지 폭을 양 단부 사이의 폭보다 크게 하여 기둥구조물과의 연결이 용이하도록 하면서 사용 강재량을 절감할 수 있도록 하였다.
둘째, 상기 하부케이싱콘크리트 양 측방 상면에 지지보강재(ㄷ 채널, 강판 등)를 고정 설치하여 I형 강재빔의 복부 사이에 내부공간(S)을 형성시키게 되는데 상기 내부공간(S)으로 바닥판콘크리트가 충진되도록 하게 된다. 이에 지지보강재는 거푸집의 역할 및 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브가 상면에 지지되도록 하는 지지수단으로 이용하게 된다.
이때 상기 지지보강재의 상면에는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브 지지에 따른 파손, 위치변동을 방지하기 위하여 ㄱ형강 등의 상단보강재를 사용하게 된다.
또한 상기 지지보강재는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브의 자중에 의하여 변형 등의 문제를 발생할 수 있으므로 길이방향으로 연장된 철근 등의 강성보강재를 내측면에 설치되도록 하게 된다.
셋째, 하부케이싱콘크리트의 내부철근은 하부케이싱콘크리트의 길이방향으로 배근되는 수평철근과 하부케이싱콘크리트의 상방으로 돌출되는 스트럽철근으로 구분되도록 하고, 상기 스트럽철근이 타설되는 바닥판콘크리트와의 합성능력을 충분히 확보할 수 있도록 하게 된다.
넷째, 상기 내부철근에는 하부케이싱콘크리트 내부 상부에 횡방향으로 연장되는 상부인장철근이 배근되도록 하는데 이는 지지보강재에 의하여 전달되는 하중에 의하여 하부케이싱콘크리트 상부에 인장응력이 발생하므로 이에 저항하기 위한 것이다. 나아가 상기 상부인장철근의 양 단부를 상방으로 절곡시켜 하부케이싱콘크리트 상방으로 연장하고 지지보강재 또는 강성보강재에 연결시킬 경우 스트럽철근을 보완하면서 상부인장철근의 정착길이도 충분히 확보할 수 있게 된다.
이를 위하여 본 발명은
상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하며 연장길이(L)을 가지도록 연장된 I형 강재빔; 상기 연장길이(L)에 걸쳐 복부 하부와 하부플랜지를 감싸도록 형성된 하부케이싱콘크리트; 상기 하부케이싱콘크리트 내부에 길이방향으로 연장되어 하부케이싱콘크리트에 긴장력이 도입되도록 설치된 긴장재; 상기 하부케이싱콘크리트 상면으로부터 상방으로 연장된 스트럽철근을 포함하는 내부철근; 상기 하부케이싱콘크리트 양 측방 상면에 고정 설치된 양 지지보강재; 및 상기 양 지지보강재(150)와 하부케이싱콘크리트(120) 상면에 타설되는 바닥판콘크리트(300);를 포함하며 상기 스트럽철근(143)에 의하여 바닥판콘크리트와 하부케이싱콘크리트가 서로 일체화되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지지보강재를 이용한 강합성보를 제공한다.
또한 본 발명은
연결구가 측방에 설치된 기둥구조물을 복수개 이격되도록 설치하고,
상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하며 연장길이(L)을 가지도록 연장된 I형 강재빔; 상기 연장길이(L)에 걸쳐 복부 하부와 하부플랜지를 감싸도록 형성된 하부케이싱콘크리트; 상기 하부케이싱콘크리트 내부에 길이방향으로 연장되어 하부케이싱콘크리트에 긴장력이 도입되도록 설치된 긴장재; 상기 하부케이싱콘크리트 상면으로부터 상방으로 연장된 스트럽철근을 포함하는 내부철근; 및 상기 하부케이싱콘크리트 양 측방 상면에 고정 설치된 양 지지보강재를 포함하는 강합성보를 상기 기둥구조물의 연결구에 연결시키고,
상기 지지보강재 상면에 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브가 지지되도록 설치하고,
바닥판콘크리트를 상기 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브와 강합성보의 하부케이싱콘크리트와 지지보강재 사이의 내부공간에 타설되어 바닥판이 형성되도록 타설하는 단계를 포함하는 지지보강재를 이용한 강합성보를 이용한 구조물 시공방법을 제공한다.
본 발명은 I형 강재빔과 긴장력이 도입된 하부케이싱콘크리트를 포함하는 강합성보를 이용하기 때문에 장지간의 보로서 자중이 크지 않고 단면높이를 줄일 수 있어 건축구조물의 층고를 확보하는데 매우 유리한 강합성보를 이용하게 된다.
또한 상기 강합성보는 I형 강재빔의 하부에 하부케이싱콘크리트를 형성시킨 것으로 제작하기 때문에 사용되는 강재량을 최소화시킬 수 있고, 하부케이싱콘크리트 단면크기를 자유롭게 선택할 수 있어 다양한 단면크기의 강합성보 제작이 용이하고 경제성을 보다 충분히 확보할 수 있게 된다. 이로서 본 발명의 강합성보를 이용하여 보다 경제적인 건축구조물 등의 시공이 가능하게 된다.
나아가 강합성보의 하부케이싱콘크리트에 지지보강재를 설치함에 따른 하부케이싱콘크리트 상부에 발생하는 인장응력을 제어하면서 지지보강재의 안정적인 설치가 가능하도록 하여 내구성과 안전성을 구비한 강합성빔 제공이 가능하게 된다.
도 1a는 종래 강합성보의 시공단면도,
도 1b는 종래 강합성보의 사시도,
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명에 의한 강합성보의 구성사시도, 완성사시도, 단면도 및 일부 분해사시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 강합성보의 시공사시도 및 단면도,
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 강합성보를 이용한 구조물 시공순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[ 본 발명에 의한 강합성보(100) ]
본 발명의 강합성보(100)는 I형 강재빔(110)과 하부케이싱콘크리트(120)를 합성시킨 보로서 도 2a 및 도 2b를 기준으로 살펴본다.
먼저 상기 I형 강재빔(110)은 강합성보(100) 전체 연장길이(L)를 가지도록 연장된 빔으로서 I형 강재빔을 이용하게 된다.
이러한 I형 강재빔은 도 2a와 같이 상부플랜지(111), 복부(112) 및 하부플랜지(113)를 포함하여 형성되며 바람직하게는 하부플랜지의 횡방향 폭은 상부플랜지 횡방향 폭보다 작은 I형 강재빔을 이용한다.
이때 상기 상부플랜지(111) 상면 및 하부플랜지(113) 저면에는 스터드와 같은 전단연결재(114)가 형성된 것을 이용하게 된다.
나아가 도 2b와 같이 하부케이싱콘크리트(120) 단부면으로부터 I형 강재빔의 양 단부는 더 돌출되도록 형성(돌출부)되는데 이는 기둥구조물(200)과의 연결을 위한 것이다.
이에 기둥구조물(200)에 설치된 연결구(210)와의 연결을 위하여 I형 강재빔의 양 단부에 있어 상부플랜지 및 하부플랜지의 횡방향 폭은 양 단부 사이의 폭들보다 더 크게 형성되도록 하게 된다.
이로서 I형 강재빔(110)은 사용강재량을 줄일 수 있어 경제적인 제작이 가능하게 되며 사용강재량이 적어 단면이 작아지게 되지만 하부케이싱콘크리트(120)에 도입되는 긴장력에 의하여 보완시키게 된다.
이러한 I형 강재빔(110)은 빌트-업 I형 강재빔으로서 강판을 이용하여 별도로 제작한 것을 이용하게 된다.
본 발명의 강합성보(200)는 I형 강재빔의 단면을 최소화시키는 대신 하부케이싱콘크리트(120)를 도 2a 및 도 2b와 같이 형성시키게 된다.
즉, 상기 하부케이싱콘크리트(120)는 I형 강재빔의 하부플랜지 및 복부 하부를 감싸도록 형성된 직사각형 단면으로 형성시킨 것으로서 내부에는 긴장재(130) 및 내부철근(140)이 배치된 상태에서 콘크리트와 거푸집을 이용하여 형성시키게 된다.
즉, I형 강재빔(110)의 중립축 하부는 작용하중에 의하여 인장응력이 발생하게 되는데 이러한 인장응력은 강재인 하부플랜지와 복부가 부담하도록 하되 최소한의 단면으로 형성되도록 하고 하부케이싱콘크리트(120)가 I형 강재빔의 하부를 감싸도록 형성시키게 된다.
하지만 하부케이싱콘크리트(120)는 콘크리트로 형성되므로 자중이 크고 인장응력에 취약하므로 긴장재(130)를 이용하여 압축 긴장력을 도입시켜 인장응력에 효과적으로 저항할 수 있도록 하게 된다.
또한 이와 같이 I형 강재와 긴장력이 도입된 하부케이싱콘크리트(120)를 합성시키게 되면 단면높이를 최소화시키는 용이하고 보다 장지간으로 강합성보(100)를 설치할 수 있어 경제적인 건축구조물 시공이 가능하게 된다.
또한 도 2a 및 도 2c와 같이 내부철근(140)을 이용하여 하부케이싱콘크리트(120)를 보강하게 되는데 이러한 내부철근은 길이방향으로 연장 설치되는 수평철근(141)과 스트럽철근(142)으로 구분될 수 있다.
상기 수평철근(141)과 스트럽철근(142)은 미리 I형 강재빔의 하부플랜지 주위를 감싸도록 배근되도록 하되 상기 스트럽철근(142)의 일부(143)는 하부플랜지를 감싸도록 하되 하부케이싱콘크리트(120) 상면으로부터 상방으로 돌출되도록 형성되도록 하게 된다.
이때 상기 스트럽철근(142)은 배치상 복부(112)를 관통하도록 설치해도 되고 복부 양 측면에 용접으로 고정시켜도 상관은 없다.
이와 같이 돌출시키는 이유는 바닥판콘크리트(300)와의 합성능력을 증진시킬 수 있기 때문이다.
이로서 본 발명의 강합성보(100)는 도 2a 및 도 2b와 같이 I형 강재빔(110)의 하부에는 하부케이싱콘크리트(120)가 형성되도록 하되 상기 하부케이싱콘크리트(120) 양 측방 상면에 지지보강재(150)가 형성되도록 하게 된다.
이러한 지지보강재(150)는 ㄷ 채널, 강판 등을 이용하도록 하여 하부케이싱콘크리트(120) 상면에 고정 설치 되도록 하게 되며 하부케이싱콘크리트(120) 연장길이 전체에 걸쳐 형성시키게 된다.
종래에는 도 1b와 같이 수직측판(50)을 I형 강재빔의 하부플랜지 상면에 형성되도록 하였지만 본 발명은 하부케이싱콘크리트(120) 상면에 형성되도록 함을 알 수 있다. 이때 긴장재에 의한 긴장력은 지지보강재(150) 설치 이전에 하부케이싱콘크리트에 도입되도록 하고 지지보강재(150)를 하부케이싱콘크리트(120) 양 측방 상면에 한 쌍을 설치하는 것이 바람직하다.
이는 지지보강재(150)를 먼저 설치하면 긴장력이 지지보강재(150)에도 도입되기 때문에 소요의 긴장력을 하부케이싱콘크리트에 도입함에 있어 효율성이 저하될 수 있기 때문이다.
나아가 이와 같이 지지보강재(150)를 하부케이싱콘크리트(120)에 고정 설치하게 되면 하부케이싱콘크리트(120)가 차지하는 단면높이만큼 지지보강재(150) 설치량을 줄일 수 있기 때문에 도 1b와 대비하여 그 설치량을 현저하게 줄일 수 있어 보다 경제적이게 된다.
이에 지지보강재(150) 사이에는 내부공간(S)이 형성되게 됨을 알 수 있으며 이러한 내부공간에는 바닥판콘크리트(300)가 타설되어 충진 되도록 하게 된다.
이에 본 발명의 강합성빔은 하부케이싱콘크리트(120)의 횡방향 폭과 동일한 폭으로 콘크리트가 형성되도록 하되 이는 거푸집 역할을 하는 지지보강재(150)에 의하여 형성됨을 알 수 있다.
이에 도 2c와 같이 이러한 지지보강재(150)는 하부케이싱콘크리트(120) 상면으로부터 돌출되는 스트럽철근(142)의 돌출높이 보다는 낮은 높이를 가지도록 형성시키게 됨을 알 수 있다.
이로서 타설되는 바닥판콘크리트(300)에 의하여 스트럽철근(142)이 매립되면서 강합성보(100)와 바닥판이 서로 일체로 합성될 수 있게 되며 하부케이싱콘크리트 상면으로 콘크리트 타설시킴에 있어 달리 도 1a와 같이 중앙홈부를 형성시키지 않아도 된다.
나아가 긴장재(130)는 하부케이싱콘크리트(120) 단부면에 긴장 후 정착시키게 되는에 지지판 역할을 할 수 있도록 하부케이싱콘크리트(120) 단부면에는 긴장재(130)가 관통되어 배치될 수 있도록 도 2b와 같이 관통홀이 형성된 정착판(121)을 형성시키게 된다.
도 2d는 특히 본 발명의 지지보강재(150)에 작용하는 콘크리트 측압 등에 의하여 그 위치가 변형되거나 파손 등의 문제점을 해결하기 위한 수단을 일부 분해사시도로 도시한 것이다.
후술되지만 상기 지지보강재(150)는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)의 거푸집의 역할 및 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브가 상면에 지지되도록 하는 지지수단으로 이용하게 된다.
이에 도 2d에서는 지지보강재(150)를 수직강판으로 형성시키고 있음을 알 수 있다.
이때 상기 지지보강재(150)의 상면에는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브 지지에 따른 파손, 위치변동을 방지하기 위하여 ㄱ형강 등의 상단보강재(153)를 사용하게 된다.
또한 상기 지지보강재(150)는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)의 자중에 의하여 변형 등의 문제를 발생할 수 있으므로 길이방향으로 연장된 철근 등의 강성보강재(152)를 내측면에 더 설치되도록 하게 된다.
나아가 하부케이싱콘크리트(120)의 내부철근(140)은 하부케이싱콘크리트의 길이방향으로 배근되는 수평철근(141)과 하부케이싱콘크리트의 상방으로 돌출되는 스트럽철근(142,143)으로 구분되도록 하고, 상기 일부 스트럽철근(143)이 타설되는 바닥판콘크리트와의 합성능력을 충분히 확보할 수 있도록 하부케이싱콘크리트(120) 상면으로부터 상장으로 돌출되도록 하게 된다.
또한 상기 내부철근(140)에는 하부케이싱콘크리트 내부 상부에 횡방향으로 연장되는 상부인장철근(144)이 배근되도록 하는데 이는 지지보강재(150)에 의하여 전달되는 하중에 의하여 하부케이싱콘크리트(120) 상부에 인장응력이 발생하므로 이에 저항하기 위한 것으로서 이때 상기 상부인장철근(144)의 양 단부를 상방으로 절곡시켜 하부케이싱콘크리트(120) 상방으로 연장하고 지지보강재(150) 또는 강성보강재(152)에 연결시켜 스트럽철근(143)을 보완하면서 상부인장철근(144)의 정착길이도 충분히 확보할 수 있도록 하게 된다.
[ 본 발명의 강합성보(100)와 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400) ]
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 강합성보(100)를 기둥구조물(200) 사이에 설치한 상태에서 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)를 설치한 상태의 사시도 및 단면도를 도시한 것이다.
먼저, 기둥구조물(200)은 수직빔 형태로 시공되어 있음을 알 수 있으며 도 3a에는 4개의 기둥구조물(200)이 시공되고 있음을 알 수 있다.
이러한 4개의 기둥구조물(200)에 앞서 살펴본 강합성보(100)의 양 단부가 연결된다.
이러한 강합성보(100)는 I형 강재빔(110), 긴장력이 도입되며 스트럽철근이 상방으로 돌출 연장된 하부케이싱콘크리트(120), 지지보강재(150)를 포함하여 미리 공장에서 제작된 것을 반입하여 설치하고 있음을 알 수 있다.
이러한 강합성보(100)의 양 단부는 I형 강재빔(110)이 그대로 노출되어 있어 기둥구조물(200)의 연결구(210)와 서로 연결되어 있음을 알 수 있다.
이로서 상기 강합성보(100) 사이사이에 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)가 설치되어 있음을 알 수 있는데 이러한 데크플레이트의 저판(410) 또는 프리캐스트 슬래브의 저면이 지지보강재(150)의 상면에 걸쳐져 지지되도록 설치되고 있음을 알 수 있다.
이에 지지보강재(150)에는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)로 전달되는 하중이 전달되면서 강합성빔(100)에 상기 하중을 분산시키는 역할을 하게 됨을 알 수 있다.
나아가 상기 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)를 지지보강재(150)에 지지되도록 설치하는 경우 바닥판콘크리트 타설 시 작용하중에 의하여 영향을 받을 수 있다. 이에 본 발명은 절곡밴드 등의 지지보강재 연결재(151)를 서로 인접한 지지보강재(150)를 서로 연결시킴으로서 안정적인 세팅이 가능하도록 하게 된다.
이러한 지지보강재 연결재(151)의 양 단부는 지지보강재(150)의 상면에 고정되도록 설치하면 되고 I형 강재빔(110)의 상부플랜지 상면을 경유하도록 절곡 철근을 이용해도 되고 복부를 관통하는 수평철근을 이용해도 상관은 없으며 바닥판콘크리트에 의하여 강합성보 내부에 매립되도록 함으로서 일종의 보강철근, 스트럽철근의 역할을 하게 된다.
도 3a 및 도 3b는 도 2d를 기준으로 도시하지 않았지만 도 2d에 의한 지지보강재(150)를 사용할 수 있음은 당연하다.
[ 본 발명의 지지보강재를 이용한 강합성보를 이용한 구조물 시공방법 ]
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 발명의 강합성보(100)와 기둥구조물(200) 및 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)의 시공사시도 및 단면도이다.
먼저 도 4a와 같이 기둥구조물(200)은 다양한 형태가 이용될 수 있으나 본 발명은 I형 강재빔의 경우를 기준으로 살펴본다.
I형 강재빔인 기둥구조물(200)에는 본 발명의 강합성보(100)를 연결하기 위한 연결구(210)가 수평으로 돌출되도록 형성된다.
이러한 연결구는 I형 강재빔과 같이 H형강을 이용할 수 있다.
이에 앞서 살펴본 강합성보(100)를 기둥구조물(200) 사이에 세팅하고 양 단부에 돌출 형성된 I형 강재빔(110)을 연결구(210)와 볼트,너트,덧댐판을 이용하여 서로 체결시켜 연결시키게 된다.
이러한 합성보는 I형 강재빔(110), 긴장재(130)와 내부철근(140)이 배치되어 긴장력이 도입된 하부케이싱콘크리트(120) 및 지지보강재(150)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
다음으로 도 4b와 같이 서로 인접한 합성보 사이사이에 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)를 설치하게 되는데 이러한 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)는 단부가 지지보강재(150)의 상면에 걸쳐지도록 설치하게 된다.
이로서 강합성보(100)는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)의 지지수단으로 이용되고 있음을 알 수 있다.
다음으로 도 4c와 같이 기둥구조물(200) 사이에 강합성보(100)를 다수 설치하고 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)를 설치한 이후에 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)와 강합성보(100) 상부로부터 바닥판콘크리트(300)를 타설하게 된다.
이러한 바닥판콘크리트(300)는 강합성보(100)의 지지보강재(150) 사이의 내부공간에 충진되도록 타설되며 스트럽철근(143)에 의하여 보다 확실하게 합성빔과 일체화되게 된다.
이로서 바닥판콘크리트(300)는 바닥판이 형성되도록 합성보 상면으로부터 일정한 두께로 형성되도록 하게 된다.
이로서 본 발명의 강합성보(100), 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)를 이용하여 기둥구조물(200)에 바닥판이 시공 완로됨을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 강합성보
110: I형 강재빔
111: 상부플랜지
112: 복부
113: 하부플랜지
114: 전단연결재
120: 하부케이싱콘크리트
130: 긴장재
140: 내부철근
141: 수평철근
142,143: 스트럽 철근
144: 상부인장철근
150: 지지보강재
151: 지비보강재 연결재
152: 강성보강재
153: 상단보강재
200: 기둥구조물
210: 연결구
300: 바닥판콘크리트
400: 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브

Claims (7)

  1. 상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하며 연장길이(L)을 가지도록 연장된 I형 강재빔(110);
    상기 연장길이(L)에 걸쳐 복부 하부와 하부플랜지를 감싸도록 형성된 하부케이싱콘크리트(120);
    상기 하부케이싱콘크리트(120) 내부에 길이방향으로 연장되어 하부케이싱콘크리트에 긴장력이 도입되도록 설치된 긴장재(130);
    상기 하부케이싱콘크리트 상면으로부터 상방으로 연장된 스트럽철근(143)을 포함하는 내부철근(140);
    상기 하부케이싱콘크리트(120) 양 측방 상면에 고정 설치된 양 지지보강재(150); 및
    상기 양 지지보강재(150)와 하부케이싱콘크리트(120) 상면에 타설되는 바닥판콘크리트(300);를 포함하며 상기 스트럽철근(143)에 의하여 바닥판콘크리트와 하부케이싱콘크리트가 서로 일체화되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지지보강재를 이용한 강합성보.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 양 지지보강재(120) 상면에 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)이 지지되도록 한 상태에서 바닥판콘크리트(300)가 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)와 강합성보의 하부케이싱콘크리트와 지지보강재 사이의 내부공간에 타설되어 바닥판이 형성되며,
    양 지지보강재(150)의 상면에 고정되도록 설치하면 되고 I형 강재빔(110)의 상부플랜지 상면을 경유하는 절곡 철근 또는 I형 강재빔의 복부를 관통하는 수평철근으로 형성된 지지보강재 연결재(151)가 바닥판콘크리트에 의하여 강합성보 내부에 매립되도록 하는 것을 특징으로 하는 지지보강재를 이용한 강합성보.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 I형 강재빔(110)은 하부케이싱콘크리트(120) 양 단부로부터 더 돌출되도록 형성되며 상기 돌출된 I형 강재빔의 상부플랜지와 하부플랜지의 폭은 하부케이싱콘크리트에 매립되는 상부 및 하부플랜지의 폭보다 더 크게 형성되도록 하여 기둥구조물의 연결구에 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 지지보강재를 이용한 강합성보.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지지보강재(150)의 상면에는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브 지지에 따른 파손, 위치변동을 방지하기 위하여 상단보강재(153)를 더 설치하며, 내측면에 길이방향으로 연장된 강성보강재(152)를 내측면에 더 설치하도록 하는 것을 특징으로 하는 지지보강재를 이용한 강합성보.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 내부철근(140)에는 하부케이싱콘크리트 내부 상부에 횡방향으로 연장되는 상부인장철근(144)이 배근되도록 하되, 상기 상부인장철근의 양 단부를 상방으로 절곡시켜 하부케이싱콘크리트(120) 상방으로 연장하고 지지보강재(150) 또는 강성보강재(152)에 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 지지보강재를 이용한 강합성보.
  6. 연결구(210)가 측방에 설치된 기둥구조물(200)을 복수개 이격되도록 설치하고,
    상부플랜지, 복부 및 하부플랜지를 포함하며 연장길이(L)을 가지도록 연장된 I형 강재빔(110; 상기 연장길이(L)에 걸쳐 복부 하부와 하부플랜지를 감싸도록 형성된 하부케이싱콘크리트(120); 상기 하부케이싱콘크리트 내부에 길이방향으로 연장되어 하부케이싱콘크리트에 긴장력이 도입되도록 설치된 긴장재(130); 상기 하부케이싱콘크리트 상면으로부터 상방으로 연장된 스트럽철근을 포함하는 내부철근(140); 및 상기 하부케이싱콘크리트(120) 양 측방 상면에 고정 설치된 양 지지보강재(150)를 포함하는 강합성보를 상기 기둥구조물의 연결구에 연결시키고,
    상기 지지보강재(150) 상면에 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)가 지지되도록 설치하고,
    바닥판콘크리트(300)를 상기 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브(400)와 강합성보의 하부케이싱콘크리트와 지지보강재 사이의 내부공간에 타설되어 바닥판이 형성되도록 타설하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지보강재를 이용한 강합성보를 이용한 구조물 시공방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 지지보강재(150)의 상면에는 데크플레이트 또는 프리캐스트 슬래브 지지에 따른 파손, 위치변동을 방지하기 위하여 상단보강재(153)를 더 설치하며, 내측면에 길이방향으로 연장된 강성보강재(152)를 내측면에 더 설치하도록 하고,
    상기 내부철근(140)에는 하부케이싱콘크리트 내부 상부에 횡방향으로 연장되는 상부인장철근(144)이 배근되도록 하되, 상기 상부인장철근의 양 단부를 상방으로 절곡시켜 하부케이싱콘크리트(120) 상방으로 연장하고 지지보강재(150) 또는 강성보강재(152)에 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 지지보강재를 이용한 강합성보를 이용한 구조물 시공방법.
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